CH346087A - Procédé pour inhiber ou réduire l'agressivité d'acides concentrés vis-à-vis de métaux et composition pour la mise en oeuvre de ce procédé - Google Patents

Description

  Procédé pour     inhiber    ou     réduire          l'agressivité    d'acides concentrés vis-à-vis de métaux  et composition pour la mise en     aeuvre    de ce procédé    La présente invention a pour objet un procédé  pour inhiber ou réduire l'agressivité d'acides concen  trés vis-à-vis de métaux, notamment de métaux fer  reux, et une composition pour la mise en     oeuvre    de  ce procédé.  



  On connaît déjà de nombreuses     compositions    de  décapage ou de nettoyage des métaux, en particulier  des métaux ferreux, dans lesquelles on immerge mo  mentanément ces métaux, et qui sont constituées gé  néralement par un mélange d'acide dilué, chargé  d'opérer le décapage proprement dit, avec une faible  proportion d'inhibiteur destiné à empêcher une atta  que du métal par l'acide et éventuellement avec  d'autres corps.  



  Comme inhibiteurs, on a déjà eu l'idée d'utiliser  des sels d'acide phosphorique.  



  Mais un métal ainsi décapé se corrode au con  tact des acides et particulièrement des acides con  centrés.  



  On sait d'autre part que l'on peut faire subir  aux métaux ferreux, notamment, un traitement de  protection superficielle par phosphatation. Mais des       expériences    ont prouvé que des métaux ferreux ainsi  protégés superficiellement par phosphatation, ne pou  vaient, à la longue, s'ils étaient mis ensuite en con  tact durable avec un acide concentré (tel que l'acide  nitrique par exemple), résister aux effet de corrosion  de cet acide.  



  Or, on a souvent à résoudre le problème qui  consiste à maintenir un acide concentré (destiné à  être utilisé pour des. buts particuliers) pendant un  laps de temps très long, de plusieurs années fréquem  ment, en contact avec des parois en métal, notam-    ment en métal ferreux. Tel est le cas, notamment,  lorsqu'on veut stocker de l'acide nitrique, par exem  ple, dans un     réservoir    en métal, ou encore faire cir  culer un tel acide dans des canalisations ou dans  des appareils en métal.

   Il est obligatoire que le métal  en question résiste à la corrosion le plus longtemps  possible afin que l'on ne soit pas obligé de     remplacer     trop souvent les appareils ou les canalisations avec  lesquels l'acide considéré est en contact, et qu'en  même temps cet acide ne perde pas sa pureté sous  l'effet de la corrosion du métal, de telle sorte qu'il  ne puisse plus répondre aux conditions particulières  de son utilisation.  



  On s'est rendu compte que l'on pouvait satis  faire à     ces    deux conditions en additionnant l'acide       concentré    considéré d'ions P04, et éventuellement  d'un agent tensio-actif (stable dans cet acide).  



  Le procédé selon l'invention, pour inhiber ou  réduire l'agressivité d'acides concentrés, seuls ou en  mélange, vis-à-vis de métaux, est donc caractérisé par  l'addition à ces acides d'ions     P04.     



  La     composition    pour la mise<B>.</B> en     oeuvre    de     ce     procédé est composée d'un mélange d'un ou plusieurs  composés aptes à fournir des ions     P04    et d'un ou  plusieurs agents tensioactifs, stables dans l'acide  concentré considéré.  



  Il est remarquable, et     il    était tout à     fait    impré  visible qu'un acide concentré ainsi additionné     n7at-          taque    pas à la longue des parois métalliques au con  tact desquelles il peut être amené à séjourner ou à  circuler pendant un temps considérable (des années  par exemple).      L'addition d'un agent     tensioactif    (stable dans  l'acide     considéré)    est nécessaire seulement si le métal,  qui doit subir le     contact    de l'acide concentré pendant  un temps très long, n'a pas subi un traitement     préa-          lable    superficiel de phosphatation.

   Il se produit alors,  vraisemblablement, une phosphatation superficielle du  métal au contact de l'acide concentré additionné  d'ions     P04.       Les acides concentrés, dont l'agressivité vis-à-vis  des métaux peut être inhibée ou réduite conformé  ment à l'invention, sont, par exemple, les acides  nitrique,     sulfurique,    chlorhydrique,     fluorhydrique,     chromique, envisagés seuls ou en toutes combinai  sons ou mélanges possibles, tels que: mélanges     sulfo-          nitriques,    mélanges     sulfochromiques    par exemple.

      Les ions P04 peuvent être dissous dans l'acide  concentré considéré sous forme d'acide     orthophos-          phorique,    et (ou) de phosphates mono, di ou tri-    métalliques de fer, de manganèse, de zinc ou de  sodium par exemple, et (ou) de phosphates orga  niques.  



  En cas d'utilisation d'acide     orthophosphorique     seul,     l'efficacité    optimum est obtenue avec l'addition       de        0,5        %        environ        en        poids        d'acide        orthophosphorique     à l'acide concentré considéré.  



  Si l'acide concentré est de l'acide nitrique, et  si on lui ajoute éventuellement un agent tensioactif,  on pourra prendre, par exemple, comme agent     tensio-          actif,    des     paraffines    nitrées, des acides     paraffiniques     ou autres.  



  Si l'acide concentré est de l'acide chlorhydrique,       sulfurique    ou un mélange     sulfochromique    par exem  ple, on pourra prendre, comme agent tensioactif, un  composé non ionique.  



  La quantité d'agent tensioactif ajoutée à l'acide  concentré additionné d'ions     P04    pourra être     com-          prise        entre        0,25        %    à 2     %        en        poids.       Le tableau ci-après montre les résultats obtenus en.

   soumettant pendant un mois à l'action d'acide     nitri-          que    à     98,%    à     froid,        des        éprouvettes        de        25        X        100        X    2     d'un,        acier        25        CD        4S        brut        (colonnes        1,

      2     et    5     du     tableau), ou traité     préalablement    par     phosphatation    superficielle (colonnes 3 et 4 du tableau).  
EMI0002.0062     
  
    i
<tb>  Expérience <SEP> No <SEP> <B>....</B> <SEP> I <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> i <SEP> ' <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5
<tb>  + <SEP> 5 <SEP> 0/0 <SEP> H3 <SEP> P04 <SEP> + <SEP> 5'% <SEP> Hs <SEP> P04
<tb>  acide <SEP> pur <SEP> + <SEP> 1 <SEP> % <SEP> d'agent <SEP> + <SEP> 1 <SEP> % <SEP> d'agent <SEP> + <SEP> 0,5 <SEP> 0/0 <SEP> HsP04 <SEP> + <SEP> 0,5 <SEP> % <SEP> HsP04
<tb>  tensioactif <SEP> tensioactif
<tb>  acier <SEP> brut <SEP> brut <SEP> phosphaté <SEP> phosphaté
<tb>  brut
<tb>  Perte <SEP> de <SEP> poids
<tb>  % <SEP> en <SEP> grammes <SEP> 15,02 <SEP> 0,37 <SEP> 0,30 <SEP> 0,096 <SEP> 1,

  26
<tb>  <U>de <SEP> matière</U>       Les     éprouvettes    considérées étaient soudées à l'argon:, métal d'apport de même nature.  L'agent     tensio-actif        utilisé        était        l'acide        chaulmoogrique    nitré (voir plus loin).  



       Comme    on le voit, le meilleur     résultat    a été obtenu avec de l'acide concentré     additionné    d'ions     P04    seu  lement, et après     traitement    préalable de     phosphatation    du métal considéré (colonne 4).  



  Avec le     métal    non traité préalablement par     phosphatation,,    un très bon résultat est obtenu avec de  l'acide     concentré        additionné    d'ions     P04    et d'un agent     ten.sio-actif    (colonne 2).  



       Le        tableau        ci-après        indique        la        perte        de        poids        (%        en        grammes        de        matière)

          de        différents        métaux        bruts        ou          ayant        subi        une        phosphatation        préalable,        après        un,        mois        de        séjour        dans        de        l'acide        nitrique    à     98,

  %    à     froid.     
EMI0002.0115     
  
    acide <SEP> pur <SEP> I <SEP> pur <SEP> + <SEP> 0,5 <SEP> % <SEP> HSP04
<tb>  i
<tb>  métal <SEP> brut <SEP> phosphaté <SEP> phosphaté
<tb>  métal <SEP> léger <SEP> AGS <SEP> tôle <SEP> soudée <SEP> argon <SEP> 0,100 <SEP> 0,064 <SEP> 0,018
<tb>  <I>_i</I>
<tb>  acier <SEP> 25 <SEP> CD <SEP> 4 <SEP> S <SEP> tôle <SEP> soudée <SEP> argon <SEP> 15,02 <SEP> 9,77 <SEP> 0,096
<tb>  acier <SEP> inox <SEP> Z <SEP> IOCNT <SEP> 18
<tb>  toile <SEP> métallique <SEP> 30 <SEP> mailles <SEP> au <SEP> pouce, <SEP> 7,53 <SEP> 3,57 <SEP> 0,

  100
<tb>  soudure <SEP> par <SEP> point       On trouvera ci-après un exemple montrant le     comportement    d'acide nitrique à     48o    Baumé dont l'agres  sivité a été réduite conformément à     l'invention,    vis-à-vis. d'un acier 25 CD 4S ayant subi un traitement  préalable de phosphatation     superficielle    (colonne 3 du premier tableau).

        L'éprouvette d'acier 25 CD 4S est d'abord dé  graissée à l'acétone et décapée pendant quatre heures       dans        une        solution        sulfurique    à     10%        en        volume        dans     l'eau.

   Elle est alors rincée à l'eau distillée et im  mergée, pendant une heure et à la température ordi  naire, dans un bain de phosphatation dont la com  position est la suivante en volume    -     251/o    d'acide     orthophosphorique    à 85%  -     18%        d'alcool        éthylique        absolu     -     57%        d'eau        distillée.       L'éprouvette est relevée, lavée à l'eau distillée,  puis séchée.

   On la pèse, puis elle est immergée dans  l'acide nitrique à agressivité réduite, préparé comme  suit: on a ajouté à l'acide nitrique     considéré    une  quantité calculée d'acide     orthophosphorique    pur     con-          centré    à     85%,        de        façon    à     obtenir        une        liqueur        nitri-          que        contenant        exactement        0,

  50%        en        poids        de        cet     acide. Le mélange se fait parfaitement.  



       On    a     ajouté        ensuite    à     ce        mélange        1%        d'acide          chaulmoogrique    nitré préparé de la façon suivante  on ajoute par petites quantités de l'acide     chaul-          moogrique    à de l'acide nitrique à 480 Baumé, re  froidi dans un bain de glace, à raison de 20 grammes  d'acide     chaulmoogrique    par litre d'acide nitrique.

    Lorsque la réaction est complète, c'est-à-dire lorsque  tout l'acide gras est dissous et que tout dégagement  de chaleur a cessé, on neutralise l'excès d'acide ni  trique par une solution concentrée de soude causti  que jusqu'à neutralité. A ce moment, une huile rou  geâtre surnage que l'on purifie par extraction à  l'éther et évaporation du solvant. Le produit obtenu  est doué, comme les acides gras, de propriétés     tensio-          actives    et de propriétés acides faibles..  



  Le flacon contenant l'acide nitrique ainsi addi  tionné, et dans lequel est immergé l'éprouvette d'acier  25 CD 4S phosphaté, est abandonné pendant un  mois à l'abri de la lumière vive et à la température  ambiante (variable entre     +    10 et     +    250 C). L'éprou  vette est alors relevée, lavée abondamment à l'eau  courante, puis à l'eau distillée, et séchée.

   On la pèse  à     nouveau        et        on        déduit        la        perte        de        poids        (0,30        %        en     gramme de matière).  



  Le     procédé    suivant l'invention permet d'inhiber  ou de réduire l'agressivité d'acides concentrés     vis-à-          vis    notamment de tous métaux ferreux et     alliages     légers, ainsi que du zinc.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé pour inhiber ou réduire l'agressivité d'acides concentrés, seuls ou en mélanges, vis-à-vis de métaux, caractérisé par l'addition à ces acides d'ions PO4. II. Composition pour la mise en oeuvre du pro cédé suivant la revendication I, composé d'un mé lange d'un ou plusieurs composés aptes à fournir des ions PO4 et d'un ou plusieurs agents tensioactifs, stables dans l'acide concentré considéré. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Procédé suivant la revendication I, dans lequel on utilise, pour introduire des ions PO4, de l'acide orthophosphorique pur. 2. Procédé suivant la revendication I, dans lequel on utilise, pour introduire des ions PO4, des phos phates mono, di ou tri-métalliques. 3. Procédé suivant la revendication I, dans lequel on utilise, pour introduire des ions PO4, des phos phates organiques. 4.

   Procédé suivant la revendication I et la sous- revendication 1, dans lequel on additionne les acides considérés de 0,5% en poids d'acide orthophospho- rique. 5.

   Procédé suivant la revendication I et les, sous- revendications 1 et 4, dans lequel on additionne les acides considérés de 0,5% en poids d'acide ortho- phosphorique et de 0,.25 à 2 % d'un agent tensio- actif. 6. Procédé suivant la revendication I, dans lequel on utilise comme agent tensioactif de l'acide chaul- moogrique nitré. 7.

   Composition suivant la revendication II, com posée d'un mélange orthophosphorique et d'un agent tensioactif stable dans l'acide concentré considéré. 8. Composition suivant la revendication II, com posée d'un mélange de phosphates métalliques et d'un agent tensioactif stable dans l'acide concentré considéré. 9. Composition suivant la revendication II, com posée d'un mélange de phosphates organiques et d'un agent tensioactif stable dans l'acide concentré con sidéré. 10.

   Composition suivant la revendication II et la sous-revendication 7, composée d'un mélange de deux parties en poids d'acide orthophosphorique et de une à quatre parties en poids d'agent tensio- actif. 11. Composition suivant la revendication II et la sous-revendication 7, composée d'un mélange d'acide orthophosphorique et d'acide chauhnoogrique nitré.